数控系统软件的研究与开发

　　1．本课题研究的背景、目的及意义

　　1.1课题设计的背景和目的

系统设计正成为继互联网革命后的新一代信息技术的创新革命。系统设计将各种终端连接起来，实现互通互连，资源共享，并从计算机扩展到生活工作的各个地方。本课题所研究的数控系统设计系统也是系统设计发展的一部分，数控系统设计以住宅为平台，利用计算机技术、嵌入式技术、传感器技术等相关技术将家居生活有关的设施集成，构成高效的住宅设施与家庭日程事务管理系统，集系统、结构、服务、管理、控制于一体，提升家居安全性、高效性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的健康居住环境。本次设计将采用以树莓派为载体，将几个有关数控系统应用的独立功能和相关服务整合在其上运行。

　　1.2理论意义

数控加工技术的应用是机械制造业的一次技术革命，使机械制造的的发展进入了一个崭新的阶段。由于数控机床综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测与新型机械结构等方面的技术成果具有高柔性、高精度与高度自动化的特点，因此它提高了机械制造的制造水平，解决了接卸制造中的常规加工技术难以解决甚至无法解决的发杂型面零件加工，为社会提供了高质量、多品种及高可靠的机械产品已取得了巨大的经济效益。

目前，数控技术已逐步晋级，数控机床在工业生产中得到了广泛应用，已成为机械自动化的一个重要发展方向。

　　1.3现实意义

随着可续技术和社会生产的不断进步，机械产品日趋复杂。对机械产品的质量和生产率的要求也越来越高，在航空航天、微电子、信息技术、汽车、造船、建筑、军工和计算机技术等行业中，零件形状复杂、结构改型频繁、批量小、零件精度高加工困难、生产效率低已成为日益突出的现实问题，机械加工工艺过程的自动化和智能化是适应上述发展特点的最重要手段。

　　2．本课题主要研究内容和预期目标

　　2.1课题研究内容

数控机床设计主要内容：其一是运动功能设计，包括确定数控车床所学运动的个数、形式（直线运动、回转运动）、功能（主运动、进给运动、其他运动）及排列顺序，最后画出数控车床的运动功能图。其二是基本参数设计，包括尺寸参数、运动参数、和动力参数设计。其三是传动系统设计，包括传动方式、传动原理图及传动系统图的设计。其四是总体结构布局的设计，包括运动功能分配、总体布局结构形式及总体结构方案图设计。其五是控制系统的设计，包括控制方式及控制原理、控制系统图设计。

　　3．本课题拟采用的研究方法、步骤

1.根据设计课题查阅有关文献资料并进行调研；

2.复习数控基础理论，学习数控系统软件.

3.用面向对象的程序设计，设数控系统软件的界面；

4.编写程序，实现直线、顺圆弧、逆圆弧插补，最终期望得到动态直观的数字图形显示。

　　4．本课题主要参考文献

「1」白艳艳,陈卫福,于春娜开放式数控系统中软的研究开发机械管理开发

「2〕李左章,周云飞,胡建中一种基于的内嵌式实现方法机械与电子

3〕吴孜越,刘陆群,吕战争基于系统的嵌入式组件的设计与实现河南科技大学

然科学版,一〕把握开放的实时操作系统电子产品世界,机械工业出版社

【4」李坚强,裴海龙,廖俊基于系统的软设计制造业自动化,

【5」刘雄雁,杨文通,李富平,谢川基于开放式数控系统软的应用探讨组合机床与自动化加工技术,一卿电子工业出版

「6〕卢艳军,任立义,闻邦春基于软件的控制研究机械制造

「7〕研华科技研华工业接口卡用户手册X研华科技股份有限公司,

「8〕研华科技研华设备驱动手册,X研华科技股份有限公司,余样,胡力耕,卢杰持下前后台式数控软件系统机电工程,,一

【9」胡力耘,朱峻涛,卢杰持工业数控系统的实时时钟方案现代机械,

「10」王伟,徐国华多媒体定时器在工业控制中的应用微型机与应用,

「11〕廖常初编程及应用机械工业出版社

〔蒲志新,熊永超,熊晓红梯形图语言编辑功能的软件实现,机械与电子,

【12〕张汉兵,叶伯生,杨道善数控系统中内嵌式梯形图编程的软件实现组合机床与自动化加工技术

〔13」潭锦洁,程良鸿嵌入式梯形图的一种数据结构描述方法计算机工程

「14〕赵建东,王广炎,王小椿梯形图编辑系统的设计机械与电子

」周峰,王新华等软编辑系统的设计与实现计算机工程与应用

「15〕西门子公司,一系统手册,西门子中国有限公司自动化与驱动集团,

「16〕崔小乐,周卓岑可编程控制器的梯形图语言与语句表语言的互换算法微电子学与计算机